JPS61256517A - Extinction of arc for high tension load switch - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。[Detailed description of the invention] The present invention aims to solve the following problems.

（産業上の利用分野）　この発明は電源と負荷との間の
電路を開閉するようにしである開閉器において、その開
閉器を作動させる時に生ずるアークを消すようにした方
法に関するものである。(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for extinguishing arcs that occur when the switch is operated to open and close an electric path between a power source and a load.

（従来の技術）　この種の開閉器にあうでは電路を開閉
する場合に可動電極と固定電極との間でアークが生じ、
それらの電極の消耗を早める問題点があった。(Prior art) In this type of switch, an arc is generated between the movable electrode and the fixed electrode when opening and closing the electrical circuit.
There was a problem in that these electrodes wore out quickly.

（発明が解決しようとする問題点）　この発明は上記従
来の問題点を除き、上記固定電極と可動電極との間に予
め接続しておいたサイリスクを上記アークが生じ始めた
時に導通させる事によって、上記両電極間でのアークの
発生を抑制できるようにした高圧負荷開閉器における消
弧方法を提供しようとするものである。(Problems to be Solved by the Invention) This invention solves the above-mentioned problems of the conventional art by making the cyrisk connected in advance between the fixed electrode and the movable electrode conductive when the above-mentioned arc starts to occur. The present invention aims to provide a method for extinguishing an arc in a high-voltage load switch that can suppress the generation of arc between the two electrodes.

本願発明の構成は次の通りである。The configuration of the present invention is as follows.

（問題点を解決する為の手段）　本願発明は前記請求の
範囲記載の通りの手段を講じたものであってその作用は
次の通りである。(Means for Solving the Problems) The present invention takes the measures as described in the claims above, and its effects are as follows.

（作用）　開閉器における固定電極と可動電極とが離反
しかけてそこにアークが生じ始めた時、そのアークによ
ってサイリスクが導通させられる。(Function) When the fixed electrode and movable electrode in the switch begin to separate and an arc begins to occur there, the arc causes the cyrisk to conduct.

その結果、上記固定電極と可動電極との間は無電圧とな
りアークの発生が停止する。As a result, there is no voltage between the fixed electrode and the movable electrode, and arc generation stops.

（実施例）以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図において、ｌは単相乃至三相の交流電源、２
は負荷、３は電源と負荷との間に介設した高圧負荷開閉
器である。これにおいて３ａは金属等からなる密閉ケー
ス、４は電源側端子、５は負荷側端子、６はケース内に
備えられた開閉部を示し、周知の如く固定電極７とそれ
に接離する可動電極８とからなる０次に９．１０はサイ
リスクで、図示される如（逆並列に接続してあり、それ
らを上記固定電極７と可動電極８との間に並列に接続し
である。９ａ、１０ａはトリガ端子（ゲート）を示す、
１１は受光素子で、アークを検出して電気信号を発する
ようにしたものであり、フォトダイオード或いはアバラ
ンシェフォトダイオードが用いられる。１２は増幅器を
示す、向上記受光素子１１と増幅器１２とから成る部分
は、光モジュールとして知られているものを用いればよ
い。(Embodiments) The drawings showing the embodiments of the present application will be explained below. In Figure 1, l is a single-phase to three-phase AC power supply, 2
is a load, and 3 is a high-voltage load switch interposed between the power source and the load. In this figure, 3a is a sealed case made of metal or the like, 4 is a power supply side terminal, 5 is a load side terminal, 6 is an opening/closing part provided in the case, and as is well known, a fixed electrode 7 and a movable electrode 8 that comes into contact with and separate from it. and 9.10 are cyrisks, which are connected in antiparallel as shown in the figure, and are connected in parallel between the fixed electrode 7 and the movable electrode 8. 9a, 10a indicates the trigger terminal (gate),
Reference numeral 11 denotes a light receiving element which detects an arc and emits an electric signal, and is a photodiode or an avalanche photodiode. Reference numeral 12 indicates an amplifier. The portion consisting of the light receiving element 11 and the amplifier 12 may be a known optical module.

上記構成のものにあっては、開閉部６において固定電極
７と可動電極８とが接続された状態においては、交流電
源１からの交流電力はその開閉部６を通って負荷２に供
給される。In the above configuration, when the fixed electrode 7 and the movable electrode 8 are connected in the opening/closing section 6, AC power from the AC power source 1 is supplied to the load 2 through the opening/closing section 6. .

次に開閉部６を開放する時の動作を説明する。可動電極
８が手動操作により動かされて固定電極７から離反し始
めると、それらの間にアークが発生し始める。受光素子
１１はその初期アークを検出し電気信号を増幅器１２に
与える。増幅器１２は上記信号を受けてサイリスタ９．
１０のトリガ端子９ａ。Next, the operation when opening/closing section 6 will be explained. When the movable electrode 8 is manually moved and begins to separate from the fixed electrode 7, an arc begins to occur between them. The light receiving element 11 detects the initial arc and provides an electrical signal to the amplifier 12. Amplifier 12 receives the above signal and operates thyristor 9.
10 trigger terminals 9a.

１０ａにトリガ信号を与える。するとサイリスタ９及び
１０は、固定電極７と可動電極８との間のその時の電気
的な極性に応じて、その何れか一方が導通ずる。従って
端子４，５の間においてはその導通した側のサイリスタ
によって通電が行われ、固定電極７と可動電極８との間
は無電圧となって上記アークが消滅する。やがて電源１
の位相がθ″又は１８０＠となって端子４．５間がＯボ
ルトとなると、上記導通したサイリスタ９又はｌＯはオ
フとなる。上記初期アークが消されて上記のようにサイ
リスクがオフとなるまでの間において周知の如く可動電
極８は固定電極７から充分に離間させられている為、上
記サイリスタ９又は１０がオフとなる事によって端子４
．５間は電気的に完全に遮断され、負荷２への電源供給
が断たれる。向上記サイリスク９．ｌＯには長くても半
波しか電流が流れない為、電流定格（容量）の小さなも
の（例えば３０Ａ）で足りる（瞬時通電は６００Ａ程度
まで可能）。A trigger signal is given to 10a. Then, one of the thyristors 9 and 10 becomes conductive depending on the electrical polarity between the fixed electrode 7 and the movable electrode 8 at that time. Therefore, current is supplied between the terminals 4 and 5 by the thyristor on the conducting side, and there is no voltage between the fixed electrode 7 and the movable electrode 8, so that the arc is extinguished. Eventually power supply 1
When the phase of becomes θ'' or 180@ and O volt is applied between the terminals 4.5, the conductive thyristor 9 or lO turns off.The initial arc is extinguished and the thyristor turns off as described above. As is well known, since the movable electrode 8 is sufficiently spaced from the fixed electrode 7, when the thyristor 9 or 10 is turned off, the terminal 4
．． 5, the electrical power is completely cut off, and the power supply to the load 2 is cut off. Shoki Cyrisk 9. Since current flows through IO only for half a wave at most, a device with a small current rating (capacity) (for example, 30A) is sufficient (instantaneous energization is possible up to about 600A).

次に本願の異なる実施例を示す図面第２図について説明
する。この例はサイリスタとして光サイリスタ１３．１
４を用いると共に、それらの受光部と開閉部６ｅとの間
に、初期アークを検出してそれをサイリスクの受光部に
伝えるようにしたライトガイド（光ファイバー＞　１５
．１６を配設した例を示すものである。Next, FIG. 2, a drawing showing a different embodiment of the present application, will be described. This example uses optical thyristor 13.1 as a thyristor.
4, and a light guide (optical fiber> 15
．． 16 is shown.

このような構成のものにあっては固定電極７ｅと可動電
極８ｅとの間で初期アークが発生し始めると、その光が
ライトガイド１５．１６を通してサイリスタ１３．１４
に与えられ、前記の場合と同様に電源の極性に応じてそ
れらのサイリスタ１３．１４の内の一方が導通し、前記
と同様にアークを消す動作が行われる。With such a configuration, when an initial arc begins to occur between the fixed electrode 7e and the movable electrode 8e, the light passes through the light guide 15.16 and reaches the thyristor 13.14.
As in the previous case, one of the thyristors 13, 14 becomes conductive depending on the polarity of the power supply, and the arc extinguishing operation is performed in the same manner as above.

上記構成の回路はサイリスクのゲート信号回路が筒素化
されると共に、ゲート信号回路の絶縁の考慮が不要であ
る。In the circuit of the above configuration, the gate signal circuit of Cyrisk is made into a cylinder, and there is no need to consider the insulation of the gate signal circuit.

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベア）のｅを
付して重複する説明を省略した。It should be noted that parts that are considered to have the same or equivalent structure as those in the previous figure in terms of function are given the same reference numerals as in the previous figure with an e (alphabeta), and redundant explanations are omitted.

（また次回のものにおいても同様の考えでアルファベッ
トのｆを付して重複する説明を省略する。(Also, in the next version, the same idea will be used, and the letter f will be added to omit the redundant explanation.

次に第３図は本願の更に異なる実施例を示すもので、光
サイリスクを備えた開閉器の具体的構造を示すものであ
る０図において２１．２２はブッシングで、磁器或いは
エポキシ樹脂で形成される。２３は接続端子４ｆに固定
した導電材製の取付片で、サイリスタ１３ｆ、１４ｆが
取付けである。尚サイリスタ１３ｆと１４ｆは紙面と垂
直な方向に並設されている。上記サイリスタ１３ｆにお
いて、２４はアノード、２５はカソードを示す、２６は
ライトガイド１５ｆにおける受光検出部を示し、チュー
リップ形の固定電極７ｆに近接して設けである。尚サイ
リスタ１４【に対するライトガイドもライトガイド１５
ｆと並べて同様に構成されている。２７は取付片２３に
固定した絶縁材製の支持体で、可動電極８ｆに接触する
補助接触片２８が取付けである。２９は接続片を示す。Next, Fig. 3 shows a further different embodiment of the present application, and shows the specific structure of a switch equipped with a light switch. In Fig. 0, 21 and 22 are bushings made of porcelain or epoxy resin. Ru. Reference numeral 23 denotes a mounting piece made of a conductive material fixed to the connection terminal 4f, to which the thyristors 13f and 14f are attached. Note that the thyristors 13f and 14f are arranged in parallel in a direction perpendicular to the plane of the drawing. In the thyristor 13f, 24 indicates an anode, 25 indicates a cathode, and 26 indicates a light receiving detection section in the light guide 15f, which is provided close to the tulip-shaped fixed electrode 7f. The light guide for the thyristor 14 is also the light guide 15.
It is arranged in the same way as f. Reference numeral 27 denotes a support made of an insulating material fixed to the mounting piece 23, and is attached to the auxiliary contact piece 28 that contacts the movable electrode 8f. 29 indicates a connecting piece.

３０は固定電極７ｆに周設した引締め用のコイルスプリ
ングである。　３１は開閉用の操作軸で、開閉用レバー
３２が取付けてありレバー３２の矢印方向への揺動によ
って可動型８ｉｓｒが矢印方向に直線運動するようにな
っている。尚本例においては、負荷側の接続端子５ｆと
してチューリップ形のものが用いてあり、コイルスプリ
ング３４によって引き締められている。30 is a tightening coil spring provided around the fixed electrode 7f. Reference numeral 31 denotes an operating shaft for opening/closing, to which an opening/closing lever 32 is attached, and as the lever 32 swings in the direction of the arrow, the movable type 8isr moves linearly in the direction of the arrow. In this example, a tulip-shaped connection terminal 5f on the load side is used, and is tightened by a coil spring 34.

上記構成のものにあっては、図示される如き投入状態に
おいて電流は電源側端子４ｆ、固定電極７ｆ、可動電極
８ｆ、負荷側端子５ｆの主回路に流れる。In the above configuration, in the ON state as shown in the figure, current flows through the main circuit of the power supply terminal 4f, the fixed electrode 7f, the movable electrode 8f, and the load terminal 5f.

上記状態において、操作軸３１の開放操作により可動電
極８ｆが図の状態から右方へ移動し始め、先＠３３が固
定電極７ｆから離れると、先端３３と固定電極７ｆとの
間にアークが発生し始める。そのアークは受光検出部２
６で捕らえられ、捕らえられた光がライトガイド１５ｆ
を通してサイリスタ１３ｆに伝えられる（サイリスク１
４ｆも同様）。するとサイリスタ１３ｆ又は１４ｆが導
通し、接続端子４ｒと可動電極８ｆとの間においては取
付片２３、サイリ、１１３ｆ（又は１４ｆ）、接続片２
９、補助接触片２８を通る経路で通電がなされる。その
結果、固定電極７ｆと可動電極８ｆの先端３３との間は
無電圧となり、上記アークが消滅する。やがて電源の位
相が０″又は１８０６となるとサイリスタ１３ｆ（又は
１４、ｆ）はオフとなり、接続端子４ｆ、５ｆ間の通電
が遮断される。更に引き続いて可動電極８ｆが右方へ移
動することによりやがてその先端３３が補助接触片２８
から離れるが、その時には既にサイリスタ１３ｒ　（又
は１４ｆ）がオフとなっている為、先端３３が補助接触
片２８から離れてもそこでアークが生ずるようなことは
無い、このようにして先端３３ｒが想像線で示される如
き位置まで至ることにより、接続端子４ｆ、５ｆ間は機
械的に完全に開放された状態となる。In the above state, when the operating shaft 31 is opened, the movable electrode 8f begins to move to the right from the state shown in the figure, and when the tip @33 separates from the fixed electrode 7f, an arc is generated between the tip 33 and the fixed electrode 7f. Begin to. The arc is the light receiving detection part 2
6 and the captured light is captured by light guide 15f.
is transmitted to thyristor 13f through
The same applies to 4f). Then, the thyristor 13f or 14f becomes conductive, and the mounting piece 23, the thyristor 113f (or 14f), and the connecting piece 2 are connected between the connecting terminal 4r and the movable electrode 8f.
9. Electricity is applied through the path passing through the auxiliary contact piece 28. As a result, there is no voltage between the fixed electrode 7f and the tip 33 of the movable electrode 8f, and the arc disappears. Eventually, when the phase of the power supply reaches 0'' or 1806, the thyristor 13f (or 14, f) turns off, cutting off the current flow between the connection terminals 4f and 5f.Furthermore, as the movable electrode 8f moves to the right, Eventually, the tip 33 becomes the auxiliary contact piece 28.
However, at that time, the thyristor 13r (or 14f) is already turned off, so even if the tip 33 separates from the auxiliary contact piece 28, no arc will be generated there. By reaching the position shown by the line, the connection terminals 4f and 5f are mechanically completely opened.

一方開閉器を投入する場合においては、可動電極８ｆが
想像線で示される位置から左方へ移動してくると先ず先
端３３が補助接触片２日に接触する。この場合、サイリ
スタはオフとなっている為、何等の現象も生じない、や
がて先端３３が固定電極７ｆに橿めて近接すると両者間
において先行放電のアークが発生する。このアークは受
光検出部２６で検出されてライトガイドを通ってサイリ
スクに与えられ、サイリスタがオン状態となる。その結
果、サイリスタが可動電極８ｆと接続端子４ｆとの間の
電流を分担する。その結果アークが消滅する。On the other hand, when the switch is turned on, when the movable electrode 8f moves to the left from the position indicated by the imaginary line, the tip 33 first comes into contact with the auxiliary contact piece 2. In this case, since the thyristor is off, no phenomenon occurs; eventually, when the tip 33 approaches the fixed electrode 7f, a preliminary discharge arc occurs between the two. This arc is detected by the light receiving detection section 26 and is applied to the thyristor through the light guide, thereby turning on the thyristor. As a result, the thyristor shares the current between the movable electrode 8f and the connection terminal 4f. As a result, the arc disappears.

そして可動電極８ｆが更に左方に動いて先端３３が固定
電極７ｆに完全に接触すると極間電圧が０となり、サイ
リスクに流れる電流がその保持電流以下となってサイリ
スタはオフ状態となる。この状態において、電流は電源
側端子４ｆ、固定電極７ｆ１可動電極Ｂｒ、負荷側端子
５ｆの主回路に流れる状態となる。When the movable electrode 8f further moves to the left and the tip 33 comes into complete contact with the fixed electrode 7f, the voltage between the electrodes becomes 0, the current flowing through the thyristor becomes less than its holding current, and the thyristor turns off. In this state, current flows through the main circuit of the power supply terminal 4f, the fixed electrode 7f1, the movable electrode Br, and the load terminal 5f.

（発明の効果）　以上のように本発明にあっては、高圧
負荷開閉器３における可動電極８と固定電極７とを電源
１から負荷２への電路の遮断の為に離反させる場合、そ
れら両電極間でアークが生じかけても、予め上記両電極
間に接続しておいたサイリスク９．１０を、そのアーク
によって導通させて上記両電極間を無電圧にして上記ア
ークを消すことができ、上記可動電極８及び固定電極７
の消耗を防止できる効果がある。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, when the movable electrode 8 and the fixed electrode 7 in the high-voltage load switch 3 are separated in order to interrupt the electric path from the power supply 1 to the load 2, Even if an arc is about to occur between the electrodes, the arc can be made conductive by the arc to the Cyrisk 9.10 connected in advance between the two electrodes, and the arc can be extinguished by creating no voltage between the two electrodes. The movable electrode 8 and the fixed electrode 7
It has the effect of preventing wear and tear.

しかも上記の場合、可動と固定の両電極間で生ずるアー
クによってサイリスクを導通させるから、アークの発生
に対してサイリスクの導通による消弧作用の逐行をぴっ
たりと同期させることができ、消弧の確実性を高め得る
効果がある。Moreover, in the above case, since the arc generated between the movable and fixed electrodes conducts the Cyrisk, the arc extinguishing action due to the conduction of the Cyrisk can be precisely synchronized with the generation of the arc, and the arc extinguishing This has the effect of increasing certainty.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は電源と負荷
との間の接続回路のブロック図、第２図は異なる実施例
を示す第１図と同様の図、第３図は更に異なる実施例を
示すもので開閉器の縦断面図。 １・・・電源、２・・・負荷、７・・・固定電極、８・
・・可動電極、９．１０・・・サイリスク。 第１図 第２図The drawings show an embodiment of the present application, and FIG. 1 is a block diagram of a connection circuit between a power source and a load, FIG. 2 is a diagram similar to FIG. 1 showing a different embodiment, and FIG. 3 is a further diagram. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a switch showing a different embodiment. 1...Power source, 2...Load, 7...Fixed electrode, 8...
...Movable electrode, 9.10...Sirisk. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源と負荷との間に電路開閉用の可動電極及び固定電極
を備えた高圧負荷開閉器を介在せしめ、しかも上記可動
電極と固定電極に対しては逆並列接続したサイリスタを
並列に接続しておき、上記可動電極と固定電極とを上記
電路の遮断の為に離反させるときには、上記サイリスタ
をそれら両電極間で生ずるアークによって導通させるこ
とにより、上記両電極間を無電圧にして上記アークを消
すことを特徴とする高圧負荷開閉器における消弧方法。A high-voltage load switch equipped with a movable electrode and a fixed electrode for switching the electric circuit is interposed between the power source and the load, and a thyristor connected in anti-parallel is connected in parallel to the movable electrode and the fixed electrode. When the movable electrode and the fixed electrode are separated in order to interrupt the electric circuit, the thyristor is made conductive by an arc generated between the two electrodes, thereby eliminating the voltage between the two electrodes and extinguishing the arc. A method for extinguishing an arc in a high-voltage load switch characterized by: